參考消息網8月10日報導 西班牙《趣味》月刊6月號刊登《宇宙的生態規則》一文，作者為米格爾·安赫爾·薩巴代爾。全文如下：
今年年初，一顆新系外行星的存在得到確認。目前美國航天局的克卜勒太空望遠鏡發現的系外行星已經超過了一千顆。克卜勒望遠鏡2009年發射，任務就是尋找系外行星，此外，還有另外近4000個候選目標。很多天體生物學家認為，克卜勒望遠鏡的發現表明：正如英國生物化學家、諾貝爾獎得主克裡斯琴·德迪夫所說，生命是宇宙的主宰，至少行星的數量之多就證明了這一點，因為這是生命出現的首要條件。
考慮到宇宙中有數十億個星系，每個星系有上千億顆恆星，很難想像地球是唯一一個有生命存在的星球。因此，我們有理由相信，在其他星系中是有可能有生命存在的。然而事實是這樣嗎？實際上事情並沒有那麼簡單。
先看看這些星系。並不是所有星系都適合生命存在的。在賽弗特星系這樣的活動星系，其星系核會發出能使行星「絕育」的高能輻射流。此外，尚不清楚一個星系的形態是如何影響到所包含的世界的宜居性的。已經明確的是，在低金屬豐度的星繫結構下是不可能出現我們所了解的生命形式的，橢圓星系就是這種情況。
但是假設我們找到了一個和銀河系類似的宜居星系。但並不是其中任何地點都適合生命的存在和維繫的，很可能接近星系核的地區並不宜居。另一方面，這是因為來自星系中心及其鄰近地區的超級黑洞的輻射水平過高，阻止了複雜分子的發展。
最好不要過度接近星系中心
另一方面，這一地區的恆星密度很大，為群星間的意外碰撞創造了條件。如果發生碰撞，行星的軌道會受到引力作用的強烈影響，可能會造成其表面的變化和嚴重的氣候變化。在最極端的情況下，也可能會甩出軌道，進入星際空間。
第三個需要注意的因素是在這些分布著諸多恆星的區域中，最可能出現的情況是某顆恆星的質量大到了會以超新星爆炸的形式結束自己的生命。在不到兩秒的時間內，這顆恆星坍塌並爆炸，其亮度超過了星系中所有恆星之和。這一災變可能會對距離在30光年以內的任何行星產生嚴重影響。所有這一切促使天體生物學家推斷，在星系核周圍可能存在一個半徑為1萬光年的貧瘠區域，而且不會是唯一一個不會有生命存在的區域。
距離中心地帶特別遙遠的區域似乎也不適合生物學實驗，因為碳、鎳、氮、鎂等重元素嚴重缺乏，而這些元素是形成巖石行星的基本要素。以螺旋星係為例，旋臂上的恆星數量遠多於旋臂之間的區域，太陽就屬於這樣一個星系，因此我們可能會遇到前面說過的星系核附近星體碰撞的問題，但規模要小得多。
銀河系旋臂上的來來回回
還要注意一個會使情況變得更為複雜的細節。由於恆星的軌道都圍繞著銀河系的中心，在某個時刻處於其中一條旋臂位置的恆星可能不會永遠呆在那兒。這是一種非常特殊的情況，因為星系有較差自轉現象，也就是說，其中的星體並不是以同樣的速度圍繞星核運動的。這就意味著其中有些區域的轉速高於或低於旋臂，由於這種轉速差，我們可能會撞上定期進入旋臂，處於前面所說的高密度區域的星體。
在這方面，需要注意的是，恆星和旋臂的運轉速度取決於同星系核之間的距離。越接近核心，運轉速度越快。距離越遠，速度越慢。因此應該存在這樣一個區域：兩種速度相同，一顆恆星的行星系統就在那個區域，而且遠離旋臂，這是最適合生命存在的區域。當然，不能說在其他的地點就不可能出現生命。
生命是一個時間……和重元素的問題
我們現在已經對最適合生命出現的區域有了概念。那麼處於這樣一個區域的任何恆星都合適嗎？絕對不是。生物進化要求有足夠的時間讓複雜生命形成，因此我們需要關注的一個主要變量是這個天體還需要多長的時間。地球用了數十億時間才迎來第一批動物。
根據目前我們掌握的數據，一顆恆星至少需要存在50億年以上，這是一個非常重要的限制。問題是一顆恆星的壽命跟它的質量成反比，質量越大，越早消亡，因為燃料耗盡的速度越快。此外，質量大的恆星還有另一個不利條件：會產生更大量的紫外線輻射。如果沒有一個適當的天然屏障，這對生命來說就是致命的，可能從一開始就導致了行星的「不育」。
我們的候選恆星質量不能太大，但即便是質量較小的恆星也會存在問題。能夠接納生命的行星應該處於距離這顆恆星較近的軌道上。在這種情況下，會產生引力效應，引導行星做同步旋轉，並始終面向恆星，就像月亮和地球一樣。具有這種特性的世界並不是生命發展的最佳環境，因為一個半球始終冰凍，另一個半球卻是地獄般炎熱。如果考慮到銀河系95%的恆星質量小於太陽，可以說要在其中找到相似環境的機率並不像最初想像的那麼高。在我們尋找一個具有生物相容性的宇宙環境時也許還應該剔除多星系統，因為涉及到行星軌道的穩定性。此外，還應該剔除重元素含量較少的類太陽恆星，因為在這些恆星的周圍是很難形成生命世界的。
位置：OK；體積：OK；水的存在：OK
綜上所述，克卜勒望遠鏡最重要的目標之一是在適當的恆星周圍找到與地球相近的行星。在迄今為止發現的所有行星中只有10顆的體積與地球相近，也就是說小於地球體積的兩倍，而且位於所在星系中較為宜居的位置。這是另外一個重要問題。這顆恆星不僅要處於星系中的適當位置，而且星系中的行星與它們的太陽之間還要保持正確的距離。
一顆恆星的宜居帶過去可能是地獄
假設宇宙中的生命基礎是碳（這是一個合理的假設，因為它是打造DNA等複雜長分子的絕佳化學元素），那麼我們所擁有的最佳有機溶劑就是水。水不僅是最適合的，也是最豐富的，水是宇宙中最常見的由三個原子組成的分子。因此，如果生命需要有水才能出現並繁衍，而水在地球上三分之二的歷史都是在海洋中演變的，那麼能夠接納水的行星溫度就必須在允許水以液態形式長期存在的水平上。天體生物學家將具備這一條件的區域稱為恆星的「宜居帶」。
此外，恆星的亮度隨著時間的推移而呈現出變化。例如40億年前的太陽亮度比現在低30%。這一現象導致宜居帶也隨著時間的推移而變化，從而成為生命出現的一個新障礙。理想的情況是世界自始至終都處於恆星的一個持續宜居帶上。顯然，這是一個非常狹窄的地帶。賓夕法尼亞州立大學的天體生物學家詹姆斯·卡斯廷指出，太陽系中的這一地帶是地球到太陽距離的0.95-1.15倍之間。哪顆行星正好處於這個地帶？只有地球，也很幸運。因為雖然我們有一顆與恆星的距離正確的巖石行星，但也許這還不夠。
不像火星那麼小，密度不同於金星
這樣的一顆行星有可能體積太小，就像火星一樣。如果是這樣，那麼行星的引力是無法使大氣層「貼著」行星的。雖然在一定時間內其密度足以容納生命，但終將消失。另一個值得一提的是金星。金星的質量足夠吸住大氣層，但表面溫度太高，足以使鉛融化。為什麼呢？一顆行星的表面溫度不僅取決於自身與恆星的距離，還取決於大氣層的構成和壓力。如果僅由雙原子分子構成，如氮或氧，則產生的溫室效應會很小，大部分抵達行星的輻射最終都會返回太空。但如果含有其他成分，如水蒸氣、二氧化碳或甲烷，則溫室效應將極為可觀。這一點為什麼如此重要呢？
看看地球就明白了。如果沒有水和二氧化碳的存在，那麼地球的平均溫度將在攝氏零下18度到零下24度之間。因此，如果沒有適當的天然溫室效應，地球上也是不可能有生命的。相反，金星就是全球變暖失控的完美例子。
我們需要一顆大月亮，地球稍微晃一晃
行星學家認為，氣溫升高導致金星的海洋蒸發（如果曾經有海洋的話），大氣中的水蒸氣增多。此外，表面的碳酸鹽層持續釋放二氧化碳。水蒸氣最終消失，因為陽光將之分解為氧和氫。與此同時，大氣二氧化碳的濃度逐漸升高。由於金星世界沒有一個將二氧化碳清除出大氣層的機制，氣溫就逐漸攀升至今天的攝氏462度。那麼問題來了：是什麼阻止了類似情況發生在地球上？專家的答案是：板塊構造、大陸漂移和海底。
大氣中二氧化碳和雨水產生反應形成碳酸，並進入海底。當大氣中的二氧化碳濃度下降時，全球氣溫就會下降。但在板塊作用之下，二氧化碳又會通過火山運動重返大氣層。這一循環使我們的星球能夠保持攝氏18度的適宜平均氣溫，有利於生命存在。但不僅是這一點。似乎行星還必須保持地質上的活躍性以便形成強烈的磁場，足以保護我們免受宇宙射線的損害。如果沒有這個盾牌，DNA也就不會形成了。
在一顆行星中出現高級生命的最後一個可能的宇宙條件是，這顆行星要有一個相對較大的衛星，像月球一樣。如果沒有月亮，地軸的方向就不會穩定，會發生混亂的變化，從環境的角度來說將是災難性的。如果這一假設得到證實，那麼在系外行星上發現與地球生物類似的生命的可能性就更小了。（編譯/何冰）
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